Линур Рафаилевич Гимранов — кандидат технических наук, доцент
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
РИНЦ AuthorID: 745548, Scopus: 57210968788
Linur R. Gimranov — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
1 Zelenaya st., Kazan, 420043
RISC AuthorID: 745548, Scopus: 57210968788
Ришат Габдулхаевич Гайнетдинов — кандидат технических наук, ассистент
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
РИНЦ AuthorID: 1111543
Rishat G. Gainetdinov — Candidate of Technical Sciences, assistant
1 Zelenaya st., Kazan, 420043
RISC AuthorID: 1111543
Ленар Равилевич Хайруллин — кандидат технических наук, доцент
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
Scopus: 57188837651
Lenar R. Khairullin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
1 Zelenaya st., Kazan, 420043
Scopus: 57188837651
Абдурахман Пажвак — аспирант
420043, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
Abdurahman Pazhwak — postgraduate student
1 Zelenaya st., Kazan, 420043
Введение. Приведено аналитическое и численное исследование узлов ферм из гнутосварных профилей (ГСП) с локальным заполнением из фибробетона (ФБ). Выполнен анализ численного расчета фибробетонного элемента как балки на упругом основании в качестве локального усиления узлов ферм из ГСП под действием сосредоточенной нагрузки от примыкающего раскоса. Несущая способность узла с непосредственным примыканием раскосов к поясам ферм из ГСП практически полностью определяется геометрией и физико-механическими характеристиками элементов ферм.
Материалы и методы. Применяется метод исследования, основанный на численном моделировании локального усиления узла ФБ. Материалы для узлов: пояс и раскосы узла — сталь марки С345 и С255, соответственно по ГОСТ 27772–2015 с расчетным сопротивлением 340 и 240 МПа, локальное заполнение — ФБ с модулем упругости не ниже 27 000 МПа и расчетным сопротивлением сжатию Rb = 11,5 МПа.
Результаты. Получены уравнения, на основе которых можно анализировать коэффициент податливости основания фибробетонного блока как балки на упругом основании. Разработаны уравнения, на основе которых можно проанализировать коэффициент относительной изгибной жесткости для установления коэффициента податливости основания блока, предложена методика расчета фибробетонного блока на основе теории балки на упругом основании.
Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в том, что рассмотрены возможные подходы к определению разных методов расчета фибробетонного блока в составе усиленных узлов ферм из ГСП, что позволит снизить металлоемкость и деформативность. Результаты, полученные при численных исследованиях коэффициента податливости основания фибробетонного блока, а также с использованием программного пакета АNSYS показали, что они близки к результатам расчета коэффициента жесткости фибробетонного блока.
Introduction. Analytical and numerical study of truss nodes made of square hollow sections (SHS) with local fibre concrete filling is presented. The analysis of numerical calculation of a fibre concrete element as a beam on an elastic base as a local reinforcement of a truss node made of SHS under the action of the concentrated load from the adjacent strut is performed. The bearing capacity of a node with the direct adjacency of struts to the chords of trusses made of S+HS is almost completely determined by geometry and physical and mechanical characteristics of truss elements made of SHS. With the cross-section of the elements selected on the basis of the calculation of the bars, the load-bearing capacity of K-type connections may not be ensured. In this case it is possible to change the dimensions of the cross-section of a truss node made of square hollow sections. In the existing Russian normative documents, there is no data on the calculation and design of reinforcement of truss nodes made of square hollow sections by filling with concrete. In this connection, it is important to develop simple and reliable methods of strengthening such nodes, as well as appropriate methods of their calculation. The purpose of the work is to develop a methodology for calculating the fibre concrete block of analytical dependencies to determine the bearing capacity under concentrated load.
Materials and methods. The research method based on the numerical modelling of local reinforcement of the node with fibre concrete is used. Materials for the nodes: chord and struts of the node — steel of S255 grade according to GOST 27772–2015 with design resistance 240 MPa, local filling — fibre concrete with elastic modulus not lower than 27,000 MPa and design resistance to compression Rb = 11.5 MPa.
Results. The main results of the work consist in the analytical study of truss nodes made of square hollow sections locally reinforced with fibre concrete block, the development of a method for calculating the fibre concrete block as a beam on an elastic base based on the results of numerical experiments in the software package АNSYS.
Conclusions. The significance of the obtained results for the construction industry consists in the fact that the possible approaches to the definition of different methods of calculation of fibre concrete block as a part of reinforced nodes of trusses made of square hollow sections were considered in order to reduce metal consumption and deformability. The results obtained in numerical studies of the base stiffness factor of fibre concrete block and the results obtained using the software package АNSYS showed that they are close to the results of calculating the stiffness factor of fibre concrete block in locally reinforced nodes of trusses made of square hollow sections reliably.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.